DE3141872A1 - Verfahren zur darstellung von fortlaufend sich aendernden informationen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Darstellung von fortlaufend sich
• ändernden Informationen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von fortlaufend sich ändernden Informationen, insbesondere zur Darstellung der Position eines Fahrzeugs in einer Landkarte, bei dem zwei unabhangig voneinander bewegbare Linienelemente, welche einen gemeinsamen Schnittpunkt bilden und eine erste Auswerteschaltung verwendet werden, welche die insbesondere von einer Navigationseinrichtung in bestirnin ten Zeitabständen (Meßintervall) erhaltenen Signale in Steuersignale umformt und die Linienelemente entsprechend einstellt.
• Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 29 38 483 bekannt. Hierbei wird ein Kartengerät zur Darstellung des Standortes eines Fahrzeugs oder einer Zielposition angewendet. Mittels eines Koppelnavigationsverfahrens wird aus dem jeweiligen Fahrzeugkurs und den zurückgelegten Teilwegstrekken die momentane Fahrzeugposition bestimmt und an das Kartengerät übermittelt. Diese Fahrzeugposition wird gleichzeitig durch ein an dem Kartengerät angeordneten Soordloatenkreuz, welches über einer Landkarte beweglich angeordnet ist9 angezeigt Die Anzeige wird jeweils dann dem aktuellen Standort des Fahrzeuges angepaßt, wenn eine bestimmte durch ein Meßintervall festgelegte Zeit verstrichen ist. Es ist daher unvermeidlich, daß insbesondere während dem Bewegen des Fahrzeugs eine verzögerte Anzeige des Standortes erfolgt, d.h., der angezeigte Standort entspricht nicht dem aktuellen Standort. Weiterhin kann vor allem bei hoher Fahrgeschwindigkeit bedingt durch die Länge des Meßintervalls ein schrittweises Nachrücken des Koordinatenkreuzes verursacht werden, welches besonders bei ständiger Beobachtung der dargestellten Fahrzeugposition durch unangenehmes Rucken in Erscheinung tritt.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit welchem eine den aktuellen Meßdaten möglichst genau entsprechende Information und eine kontinuierliche Auswertung der Information erreicht wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Signale, die die Verstellung zwischen Anfang und Ende wenigstens des letzten Meßintervalls beinhalten, abgespeichert werden1 und daß in einer weiteren Auswerteschaltung mittels der abgespeicherten Werte eine Extrapolation für die Einstellung der Linienelemente vorgenommen wird und bis zum Ablauf des Beßintervalls die Linienelemente entsprechend verstellt werden.
• Das erfindungsgemäe Verfahren zeichnet sich vor allem durch eine einfache Durchführung aus, wobei die kontinuierliche oder eine quasi-kontinuierliche Einstellung der Linienelemente durch die Verwendung beispielsweise eines geregelten Gleichstrommotorantriebs oder eines Schrittmotors mit hoher Schrittwinkelauflösung erreicht wird.
• Die Extrapolation der Fahrzeugposition bei der Anwendung des Verfahrens in einer Navigationsanlage wird in einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung mittels der letzten beiden Messungen der Eoordinaten- bzw. Positionswerten durchgeführt. Die Strecke zwischen diesen Koordinatenwerten wird in eine möglichst große Anzahl Teilstrecken unterteilt und diese innerhalb der dem vorherigen Meßintervall entsprechende Zeit zur Ansteuerung der Linienelemente verwendet und somit eine der tatsächlichen Fahrzeugposition möglichst nahe liegende Positionsanzeige erreicht.
• In weiterer vorteilhafter Weise können zur Extrapolation der Fahrzeugposition mehrere vorherige Messungen der Koordinatenwerte benicksichtigt werden9 wobei die Messungen beispielsweise mit einer bestimmten Wertung versehen werden0 Dies kann insbesondere bei einer Kurvenfahrt des Fahrg zeuges zu einer gesteigerten Genauigkeit der Positionsanzeige führen.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläuterte Die Figur zeigt die Anwendung des Verfahrens bei der Ermittelung der Position unter Verwendung einer Navigationseinrichtung.
• In einem Diagramm mit den beiden Koordinatenrichtungen X9 Y ist der Flugzeug eines Hubschraubers aufgezeichnet und mit den Punkten Pl bis P3 bezeichnet. Dieser Flugweg kann auf einer Landkarte 1 beobachtet werden, wobei die einzel nen Punkte des Flugweges mittels der Schnittstelle von in X- und Y-Richtung verschiebbar angeordneten Linienelemente gekennzeichnet sand, Die Punkte können natürlich auch mit einem über der Landkarte 1 beweglich angeordneten Fadenkreuz angezeigt werden. Zur übersichtlichen Darstellung des Verfahrens sind in der Figur unwesentliche Details, wie der äußere Aufbau eines Kartengeräts,in welches die Karte 1 eingelegt wird und die Anzeige- und Bedienelemente, weggelassen0 Bei einem Anfangs- oder Startpunkt P 1 mit den Positionskoordinaten X 1/Y 1 wird das Fadenkreuz des Anzeigeelements auf den Standort des Flugzeuges auf der Landkarte manuell eingestellt und eine mit dem Kartengerät verbunde- ne Navigationseinrichtung, welche die Daten von Kurs und zurückgelegtem Weg liefert, in Betrieb genommen. Nach einer bestimmten Flugzeit werden die Kurs- und Wegdaten in das Kartengerät übertragen und von diesem in ein Positionssignal umgesetzt. Dieses Positionssignal steuert das Fadenkreuz in die entsprechende Position P 2 mit den Positionskoordinaten X 2/Y 2.
• Dies bedeutet, daß das Fadenkreuz in die neue Position springt, eine kontinuierliche Übereinstimmung der von dem Fadenkreuz angezeigte Position mit der augenblicklichen Position des Flugzeuges kann nicht erfolgen, da die Eurs-und Wegdaten nur in bestimmten Zeitabständen ermittelt werden. Diese Zeitabstände sind zwa.r sehr gering und bewegen sich im Bereich von 200 - 500 ms, bei einer sehr hohen Fluggeschwindigkeit verursacht jedoch das Springen des Padenkreuzes, besonders bei einer ständigen Beobachtung der angezeigten und einer hohen Auflösung bei entsprechendem Maßstab, Ableseunsicherheiten und bedingt eine fehlerhafte Auswertung. Da Geschwindigkeit und Richtung des Flugzeuges sich innerhalb kurzer Zeitabstände nur unwesentlich ändern, kann mit großer Genauigkeit während den Phasen, in welchen das Faderfflreuz auf der letzten Position verharrt, die wahrscheinliche neue Position extrapoliert werden. Dies geschieht dadurch, daß beispielsweise nach dem Anzeigen der Position P 3 durch das Fadenkreuz aus den Eoordinatenpaaren X2, Y2; X3, Y3, die Differenz zwischen P 2 und P 3 nach der Beziehung (X 3; Y 3) - (X 2; Y 2) n berechnet wird, gleichzeitig wird diese Differenz in n Teilstrecken unterteilt, wobei n möglichst hoch gewählt werden soll.
• Nach der Berechnung dieser Teilstrecken wird das Fadenkreuz so angesteuert, daß es die Summe der Teilstrecken innerhalb der Zeit anzeigt, die bis zur Ausgabe des von der Warrigationseinrichtung ermittelten Positionssignals verbleibt.
• Nach der Ausführung der letzten Teilstrecke wird die Position P 4 erreicht, wobei ersichtlich, ast, daß der Kurewinkel OC 3 zur Erreichung dieser Position dem Kurswinkel α 2 entspricht. Durch die Aufgliederung der Strecke P 3 - P 4 in nacheinander auszuführende Teilstrecken wird erreicht ,1 daß die Anzeige quasi-kontinuierlich erfolgt und mit großer Genauigkeit der momentanen Position des Flugzeuges entspricht. Sobald von der Navigationseinrichtung die aktuelle Position P 4 mit den Koordinatenwerten X 4, Y 4 berechnet ist, wird eine Korrektur der Anzeige vorgenommen, d0h das Fadenkreuz bewegt sich von P 4¢ nach P 4, eine Korrektur, die normalerweise sehr gering ist. Alternativ kann diese Korrektur in die darauffolgende Extrapolation einbezogen werden0 Für die nachfolgende neue Extrapolation des Flugweges wird nun die Strecke zwischen den Positionen P 3 und P 4 zugrunde gelegt und eine neue Position P 5 errechnet; diese ist in der Figur nicht eingezeichnet. Um eine noch bessere Annäherung der angezeigten Position an den tatsächlichen F'ugweg zu erreichen kann aus mehreren zurückliegenden Positionen P 1 - P n die Tendenz der Kursrichtung oder der Beschleunigung bzw. Verzögerung bei der Extrapolation berucksichtigt werden.
• Hierzu werden diese Positionen jeweils abgespeichert und mit einer bestimmten Wertung versehen Die Wertung wird so vorgenommen, daß weit zurückliegende Änderungen von Kurs und Geschwindigkeit die Bestimmung der voraussichtlichen Position weniger stark beeinflussen L e e r s e i t e

Claims (5)

1. Patentansprüche 1O) Verfahren zur Darstellung von fortlaufend sich ändernden Informationen, insbesondere zur Darstellung der Position eines Fahrzeugs in einer Landkarte, bei dem zwei unabhängig voneinander bewegbare LinienelementeR welche einen gemeinsamen Schnittpunkt bilden und eine erste Auswerteschaltung verwendeSnserden, welche die insbesondere von einer Navigationseinrichtung in bestimmten Zeitabständen (Meßintervall) erhaltenen Sign nale in Steuersignale umformt und die Linienelemente entsprechend einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß Signale, die die Verstellung zwischen Anfang und Ende wenigstens des letzten Meßintervalls beinhalten, abgespeichert werden? und daß in einer weiteren Auswerteschaltung mittels der abgespeicherten Werte eine Extrapolation ftir die Einstellung der Linienelemente vorgenommen wird und bis zum Ablauf des Meßintervalls die Linienelemente entsprechend verstellt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Linienelemente kontinuierlich eriolgt.
3. 3 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Linienelemente in sehr kleinen Schritten erfolgte 40 Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Stellung der Linienelemente zu-Qnfang und Ende des vorhergehenden Meßintervs1ls entsprechend d.
4. Signalen(X 1/Y 1), (X 2, Y 2) mittels der weiteren Auswerteschaltung die Richtung und die Größe der innerhalb des vorhergehenden Meßintervalls zuruckgelegten Strecke bestimmt wird und diese Strecke nach der Beziehung (x 2ZY 2) - (X 1/Y 1) n in n Teilstrecken unterteilt wird, wobei die Auswerteschaltung die Linienelemente so ansteuert, daß diese n Teilstrecken bis zum Auftreten der nächstfolgenden Steuersignale zurückgelegt werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Signale, die die Stellung der Linienelemente zu Anfang und Ende der vorhergehenden Meßintervalle beinhalten, dieletzterenSignale mit einer höheren Wertigkeit beriicksichtigt werden.